JP5460849B2 - 遠心力振り子 - Google Patents

Description

本発明は、振り子フランジと、振り子フランジの両側に配置され、周面に亘って分配されていてかつ振り子フランジに対して制限されて旋回可能な動吸振器質量体とを備えた遠心力振り子に関する。

遠心力振り子を、トーショナルバイブレーション動吸振器として、特に自動車のパワートレインにおいて使用した場合の作動形式についてドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０１１８３０号明細書において公知になっている。この明細書において、動吸振器質量体は振り子フランジに制限されて旋回可能に配置されている。振り子フランジはねじり振動を伴う、内燃機関のような駆動ユニットによって駆動される。振り子フランジの種々異なる回動加速により発生する、振り子フランジに対する動吸振器質量体の振り子運動に基づいて、ねじり振動の吸振作用がもたらされる。

この構成において、振り子フランジの両側に動吸振器質量体が配置されていてよい。軸線方向に相対している動吸振器質量体は、棒材を介して互いに接合されて動吸振器質量体対を形成することができる。棒材は、形状に関して動吸振器質量体対の振り子運動経路に適合している開口内を運動する。振り子フランジにおける動吸振器質量体対の案内は、この動吸振器質量体対に加工された切抜きにより行われる。この切抜きは振り子フランジにおける切抜きに対して相補的に形成されており、これらの切抜き内を転動体が転動する。これにより、振り子フランジの周面に亘って互いに密に相並んでいる開口及び切抜きが配置され、動吸振器質量体対の揺動角が制限されている。これと同時に、振り子フランジにおける動吸振器質量体対の安定的な案内は、振り子フランジの切抜き内での転動体による動吸振器質量体対の支承部の間隔に基づく。

したがって本発明の目的は、揺動角が従来と比較して同じ場合に周方向における動吸振器質量体対の支承個所の間隔を拡大することができ、かつ／又は上記間隔が従来と比較して同じ場合に揺動角を拡大することができる、特にパワートレインのための遠心力振り子若しくは上記遠心力振り子を備えたパワートレインを提供することである。

上記目的は、回動軸線を中心に回動する振り子フランジにおいて制限されて移動可能であり、かつ周面に亘って振り子フランジの両側に配置されている動吸振器質量体を備えている遠心力振り子により達成される。本構成において、振り子フランジにおいて相対する動吸振器質量体は夫々、棒材を介して互いに接合されて動吸振器質量体対を形成する。棒材は振り子フランジから切り欠かれた開口に貫通して係合し、少なくとも１つの開口が、異なる動吸振器質量体対の２つの棒材を収容する。１つの開口において２つの棒材を収容することにより、振り子フランジの安定化の理由及び製造に関する理由から開口の間に設けられている中間領域を削減することができる。この中間領域は材料厚さに応じて、４ミリメートルの厚さの振り子フランジの場合には、数ミリメートル、例えば６ミリメートルであってよい。削減された中間領域は、動吸振器質量体対の支承のための切抜きを適切に分配しつつ、周方向における切抜きの比較的大きな間隔のために利用することができる。択一的には、切抜きを周方向により広く切り抜くことができ、比較的大きな揺動角を設定することができる。振動吸振に対する要求に応じて、部分的に拡大された揺動角と転動体を収容するための切抜きの部分的に大きな間隔とを備えた、適切な混合形状を設けることができる。棒材はリベットにより形成することができるので、軸線方向に互いに相対している動吸振器質量体は、周方向において端部側に配置されている少なくとも２つのリベットによりリベット留めされる。開口の構成は、切り欠かれた面の少なくとも一部分が、動吸振器質量体対の移動中に２つの棒材によって走行されるように形成されていてよい。本構成において、振り子フランジ及び動吸振器質量体における転動体のための切抜きの走行路により、複数の動吸振器質量体対が同様に運動した場合、旋回中の動吸振器質量体の互いの接触は排除される。

有利な構成によれば、２つの動吸振器質量体対の、周方向で互いに隣り合って配置されている２つの棒材は唯一の開口に収容される。この唯一の開口は切り抜かれる質量体の最小化のために、有利には半径方向内側に向かって開いている半円形の切抜きを形成する。この切抜きは、旋回中の棒材の走行路に実質的に相当する。この形状は、振り子フランジ及び動吸振器質量体における切抜きの形状によりほぼ規定される。この切抜きの形状は振り子フランジに対する動吸振器質量体の、振動吸振プロセスのために配置される振動経路に適合している。本構成において、動吸振器質量体の経路は、特に切抜きの対応する延び及び切抜きの傾斜により半径方向及び周方向に画定されるので、切抜きの画定部に転動体のストッパは設けられていないか、又は良くても例外的に、振り子フランジに対する動吸振器質量体の旋回範囲の画定のために設けられている。

別の有利な構成によれば、動吸振器質量体は周方向に互いに隣り合う動吸振器質量体対に、振り子フランジに対する移動状態に応じて半径方向に重なるように形成されている。さらに、振り子フランジにおいて周方向に隣り合う開口及び切抜きが、振り子フランジの厚さの１．５倍の間隔を有していると有利であることが判った。開口と切抜きとの間の中間領域の上記間隔により、開口及び孔の最適化されていると同時に安定的な配置を達成することができる。この構成において、揺動角の調節のために必要な周方向における切抜きの拡張、若しくは動吸振器質量体対の安定化のために必要な切抜きの間隔を縮小する必要はない。

本発明に係る遠心力振り子は、自動車のパワートレインにおいて使用される。したがって上記目的の達成のために、自動車における駆動ユニット及び伝動装置を備えたパワートレインを提供する。このパワートレインにおいては、上記本発明に係る特徴を備えた遠心力振り子が、駆動ユニットと伝動装置との間に配置されている。本発明において、遠心力振り子は、単段式又は多段式のトーショナルバイブレーションダンパと関連させて使用することができる。遠心力振り子がダンパ段に対して平行に配置され、例えばトーショナルバイブレーションダンパに統合されていると有利であることが判った。本構成において、遠心力振り子はそれ自体が、又はトーショナルバイブレーションダンパと組み合わされて、流体力学的なトルクコンバータのケーシング内に収容されていてよい。本構成において、ダブルマスフライホイール又は分割されたフライホイールとしての一機能において、遠心力振り子を備えたトーショナルバイブレーションダンパが設けられていてよい。上記ダブルマスフライホイールは乾式クラッチ及び湿式クラッチに関連させて使用することができ、かつ例えばツインクラッチ伝動装置のためのツインクラッチとして上記乾式及び湿式クラッチの構成を使用することもできることは自明である。

先行技術に基づく振り子フランジの一部分を示す図である。 本発明に係る振り子フランジの一部分を示す図である。 振り子フランジの一部分と、動吸振器質量体を収容するための複数の切抜きの拡大された間隔とを示す図である。 振り子フランジの一部分と、動吸振器質量体を収容するための複数の切抜きの拡大された間隔と、これらの切抜きの拡大部とを示す図である。 中間位置にある遠心力振り子の一部分を示す図である。 変位した状態にある図５に示した遠心力振り子の一部分を示す図である。

本発明を、図１〜６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１に、先行技術に基づく遠心力振り子の振り子フランジ２ａを示す。先行技術において、軸線方向に間隔を置いてかつ振り子フランジ２ａの側面に夫々配置されている２つの動吸振器質量体を接続して吸振器質量体対を形成する棒材のための開口３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられている。各棒材、例えば２つの動吸振器質量体をリベット留めするリベットは、開口３ｂ，３ｃ，３ｄの夫々と貫通して係合する。開口３ｂ，３ｃ，３ｄの形状は、振り子フランジ２ａに対する動吸振器質量体対の旋回中の動吸振器質量体対の可能な経路によって規定されている。この経路は切抜き４ａ、及び動吸振器質量体に夫々設けられている切抜きによって規定される。切抜き４ａ及び動吸振器質量体の夫々相対する切抜きにおいて転動体が転動する。開口３ｂ′，３ｄ′は隣接している動吸振器質量体対の棒材のための貫通係合部である。

振り子フランジ２ａの安定化の理由から、切抜き４ａと開口３ｂ，３ｃ，３ｄとの間には中間領域５ａを保持する必要があり、開口３ｂ，３ｂ′若しくは３ｄ，３ｄ′の間には中間領域５ｂを保持する必要がある。所定の数の動吸振器質量体対において、切抜き４ａの幅により影響を与えられる揺動角、及び振り子フランジにおける動吸振器質量体若しくは動吸振器質量体対の安定的な収容に影響を与える周方向における切抜き４ａの間隔が設定されている。中間領域５ａ，５ｂの寸法を規定する直径、つまり振り子フランジ２ａの幅は規定されているので、揺動角と切抜き４ａの間隔とによって規定されている振り子フランジ２ａの収容容量に関して遠心力振り子を拡大することはもはやできない。

図２に、本発明に係る振り子フランジ２を示す。この実施の形態において開口３は半円形状に形成されている。これらの開口３は図１に示した開口３ｂ，３ｂ′及び３ｄ，３ｄ′が重畳したものに実質的に相当する。開口３ｂ，３ｂ′及び３ｄ，３ｄ′は、部分的に重畳して組み合わされることにより、開口３を形成することができ、図１に示した中間領域５ｂを省略することができるだけでなく、隣り合う動吸振器質量体対の棒材の行路を少なくとも部分的に棒材が通過することもできる。本実施の形態において、棒材の位置を適切に修正した場合、省スペース化に基づく上記開口３により周方向に拡幅された中間領域５がもたらされる。これらの中間領域５により、図２において説明しやすくするために図１に示した位置のままに示されている切抜き４ａを適切に移動させかつ／又は拡幅すると、比較的安定した遠心力振り子の実施の形態及び／又は比較的大きな揺動角を備えた遠心力振り子の実施の形態が可能になる。

さらに図３，４に、改良した振り子フランジ２ｂ，２ｃの適切な実施の形態を示す。図３の振り子フランジ２ｂにおいて、鎖線で示した図１，２の切抜き４ａの位置と比べて、さらに互いに離間された切抜き４を示す。これらの切抜き４は動吸振器質量体対の安定的な取付けを可能にする。振り子フランジ２ｃは、鎖線で示した図１，２の切抜き４ａと比べて広幅でありかつさらに互いに離間された切抜き４ｂを有する。これにより安定的な取付け及び動吸振器質量体対の大きな揺動角を実現することができる。この実施の形態に応じて、開口３の端部は、棒材の広い旋回角をもたらす上記大きな揺動角に適合している。

図５に、振り子フランジ２ｂを備えた遠心力振り子の一部分を示す。同様に、図４の振り子フランジ２ｃ又は切抜き４の別の間隔及び／又は別の幅を備えた振り子フランジを使用することができる。振り子フランジ２ｂの両側に配置されており、周面に亘って分配された動吸振器質量体６，６ａ，７，７ａは、周面に亘って分配された複数の、有利には４つの動吸振器質量体対８，８ａ，８ｂを形成する。これらの動吸振器質量体対８，８ａ，８ｂは棒材９，９ａ、例えばリベットにより互いに接合されている。本実施の形態において棒材９は開口３に貫通して係合し、棒材９ａは図１において開口３ｃとして示してある開口に貫通して係合している。２つの動吸振器質量体対、例えば動吸振器質量体対８，８ａの夫々隣り合う棒材９は、動吸振器質量体対８，８ａの旋回時に開口３内を移動する。概観できるように、左側の動吸振器質量体対の前方の動吸振器質量体は示さない。

振り子フランジ２ｂに対する動吸振器質量体対８，８ａ，８ｂの案内及び支承は、転動体１０により行われる。これらの転動体１０は、振り子フランジの切抜き４においても、軸線方向に互いに接合されている動吸振器質量体６，６ａにおいて同様に夫々加工されている切抜きにおいても転動する。切抜き４，１１の２つの輪郭を合わせることにより、動吸振器質量体の旋回時の経路と共に動吸振機能がもたらされる。遠心力振り子１は中間位置、例えば駆動ユニットが停止している状態において示されている。

図６に、完全に変位した状態、例えばトルクピークの補償中の状態において、図５に示した遠心力振り子１を示す。図６において明示した動吸振器質量体６，６ａ，７ｂ（左側の前方の動吸振器質量体は省略した）は、切抜き４，１１に沿って転動体１０により移動させられ、互いに半径において重畳している。本実施の形態において、隣り合う動吸振器質量体対の棒材９は、適切に切り抜かれた開口３において衝突することなく移動する。

１ 遠心力振り子、 ２ 振り子フランジ、 ２ａ 振り子フランジ、 ２ｂ 振り子フランジ、 ２ｃ 振り子フランジ、 ３ 開口、 ３ａ 開口、 ３ｂ 開口、 ３ｂ′ 開口、 ３ｃ 開口、 ３ｄ 開口、 ３ｄ′ 開口、 ４ 切抜き、 ４ａ 切抜き、 ４ｂ 切抜き、 ５ 中間領域、 ５ａ 中間領域、 ５ｂ 中間領域、 ６ 動吸振器質量体、 ６ａ 動吸振器質量体、 ７ 動吸振器質量体、 ７ａ 動吸振器質量体、 ７ｂ 動吸振器質量体、 ８ 動吸振器質量体対、 ８ａ 動吸振器質量体対、 ８ｂ 動吸振器質量体対、 ９ 棒材、 ９ａ 棒材、 １０ 転動体、 １１ 切抜き

Claims (10)

1. 回動軸線を中心に回動する振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）において制限されて移動可能であり、かつ周面に亘って前記振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）の両側に配置されている動吸振器質量体（６，６ａ，７，７ａ，７ｂ）を備えており、前記振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）において相対している前記動吸振器質量体（６，６ａ，７，７ａ，７ｂ）は夫々、棒材（９，９ａ）により互いに接合されて動吸振器質量体対（８，８ａ，８ｂ）を形成しており、前記棒材（９，９ａ）は振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）から切り抜かれた開口（３，３ｃ）に貫通して係合している、遠心力振り子（１）において、
   少なくとも１つの前記開口（３）は、異なる動吸振器質量体対（８，８ａ，８ｂ）の２つの前記棒材（９）を収容することを特徴とする、遠心力振り子。
2. ２つの動吸振器質量体対（８，８ａ，８ｂ）の、周方向に見て隣り合う２つの前記棒材（９）は夫々、１つの前記開口（３）に収容されることを特徴とする、請求項１記載の遠心力振り子。
3. 前記開口（３）は半径方向内側に向かって開いている半円形の切抜きを形成することを特徴とする、請求項１又は２記載の遠心力振り子。
4. 前記動吸振器質量体対（８，８ａ，８ｂ）は前記振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）に対して周方向に制限されて、かつ半径方向に制限されて移動可能であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の遠心力振り子。
5. 周方向において互いに隣り合っている前記動吸振器質量体対（８，８ａ，８ｂ）の動吸振器質量体（６，６ａ，７，７ａ，７ｂ）は互いに、振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）に対する移動状態に基づき半径方向に重畳していることを特徴とする、請求項４記載の遠心力振り子。
6. １つの前記動吸振器質量体対（８，８ａ，８ｂ）の動吸振器質量体（６，６ａ，７，７ａ，７ｂ）は、互いに整合している２つの切抜き（１１）を少なくとも夫々有しており、該切抜き（１１）において転動体（１０）が転動すると共に、該転動体（１０）は前記振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）の対応する切抜き（４）内を転動することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載の遠心力振り子。
7. 前記振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）において周方向に隣り合っている開口（３，３ｃ）及び前記切抜き（４）は、前記振り子フランジ（２，２ｂ，２ｃ）の幅の１．５倍の間隔を有していることを特徴とする、請求項６記載の遠心力振り子。
8. 流体力学式のトルクコンバータであって、該トルクコンバータのケーシングに収容されている、請求項１から７までのいずれか一項記載の遠心力振り子（１）を備えていることを特徴とする、流体力学式のトルクコンバータ。
9. 前記遠心力振り子（１）はトーショナルバイブレーションダンパに対して平行に配置されているか、又は前記トーショナルバイブレーションダンパの構成部分であることを特徴とする、請求項８記載の流体力学式のトルクコンバータ。
10. 請求項１から７までのいずれか一項記載の遠心力振り子（１）を備えていることを特徴とする、ダブルマスフライホイール。

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